TÜNEL AÇMA MAKİNALARINDA KAZICI UÇLARIN AŞINMALARINA ETKİ EPEN FAKTÖRLER VE ETKİLERİ THE FACTORS AND THEIR EFFECTS ON THE PICK WEAR OF THE ROADHEADERS Sabri ALTINOLUK(') OZBT Madencilikte kullanılan gerek bomlu tip tünel açma aakinaları ta e gerekse kömür kasıoı aaklnalar ile kası İşlevi kasıoı kafa Usarlndaki uçlar tarafından yapılır«hakanisa kazının başarısının anahtar faktörü, kasıoı uçların maliyetleri ve dayanıklıkları&ır. Bu uçların kası sırasında açınmaları makim performansının düşmesine ve Önemli taknlk re ekonomik problemlere sebep olur. İsınmaya etki eden faktörlerin bilinmesi ile bunların mekanize kası Userindeki ters etkileria zaltılabilir. Bu bildiride kasıoı uç aşınmalarına etki adan önemli bası faktörlerin etkileri yapılan deney sonuçlarına dayanılarak verilmektedir. ABSTRACT Rook excavation with either roadheaders or shearer drums used in mining is done by the pics on their cutter heads or drums* The key factors on the success of the mechanised excavations are the costs and the tool durability. Pick wear reaching high proportions during oatting due to the various factors affect the machine's performance and presents considerable technloal and economic problems. By understanding these factors and their influences t the adverse effects of piek wear on meobanlzed underground excavations can be minimised. In this paper, the effects of some main factors on pick wear derived from the experiments are given. * Dr. Maden Mühendisi.Btibank Bursa Maden tgl. Mües. BURSA 285
1* GİRİŞ Günümüzün gerek madencilik gerekse inşaat sektöründe yeraltında kau yaparak artan galeri ve tünel açma ihtiyacı kargısında giderek mekanize kazı sistemlerine yönelinilmektedir. Dana hisli Te ekonomik galeri açmak için tünel açma makinaları kullanılmaktadır. Makina 1- le kanda klasik yöntemden farklı olarak delme re patlatma island, ortadan kaldırıldığı İçin patlatmaların yan etkileri de önlenmiştir. Patlatma etkisinin istenmediği yerlerde, mesela şehirlerde metro TO kanalizasyon tünelleri açılman gibi, tünel açma makinalamnın kullanılmaları zorunlu hale gelir. Tünel açma makinaları Ï.B.M denilen tam cephe, ve Roadheader olarak adlandırılan bomlu galeri açma makinaları olmak üzere iki gruptur. Madenoilik sektöründe çoğunlukla manevra kabiliyetlerinin ve çalışma şartlarına daha kolay adapte edilebilmeleri, montaj ve işletme kolaylıkları dolayısı ile bomlu tip makinalar kullanılır. Bomlu galeri açma makinalarında kazı işlemi döner kafa üzerindeki kazıcı uçlar tarafından gerçekleştirilir. Bu uçlar makina gücünü kayaca direk olarak ileten elemanlar olarak önem kazanmaktadır* Bu sebeple makine ile kazınınbaşarılı olabilmesi tamamen kazıcı uçların performansına bağlıdır. Mekanize kazının ekonomik başarısının anahtar faktörü kazıcı uç maliyetleri ve ilerleme hızlarıdır. Sert ve aşındırıcı kayaçlarda uç aşınmaları çok yüksek oranlara erişir, önemli teknik ve ekonomik problemlere sebap olur. Kazıcı uçların kullanımında belirleyici faktör aşınmadır. Bu hem uç sarfiyatının artmasına hem de kazı ilerleme hızlarının düğmesine neden olur. Uçlar ağınmaya dayanıklı sinterlenadş tungsten karbürden imal edilirler. Bu metaryel tungsten karbür ve kobalt kompozisyondur, fiziksel ve mekanik özellikleri alaşım kompozisyonu ve mikrostrüktüru değiştirilerek ayarlanabilir. Bu şekilde farklı kazı şartları için değişik Özelliklerde uç imal edilir. Aşınmayı etkileyen faktörler uç materyalinden kazılan kayacın özelliklerine kadar çok geniş bir sahayı kapsamaktadır. Kazıcı 286
uçların aşınması sonucunda makinanın kazı performansı düşer, kesme kuvvetlerinde birkaç misli artış olur. Kası için ihtiyaç duyulan makine gücü de o oranda artar. Uçların kayaya girmeleri zorlaştığından kesme derinliği düşer,makine, vibrasyonları artar nihayet kurul«güç kazı yapmaya yetersiz hale gelebilir. Bu konuda İngiltere'nin Newcastle upon ïyne üniversitesinde yazarın yapmış olduğu doktora çalışmasının bası sonuçları bu bildiride verilmektedir» Radyal Uç Kalem Uç Şekil 1 Kazıcı Uçlar 2. TESTLER VE ÖLÇÜ PARAMETRELERİ Deneyler laboratuvar ^artlarında 9 tip tungsten karbür kompozisyonu vs 5 değişik kayaç kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tungsten karbür kazıcı uçlar özel olarak imal edilmişlerdir. Test kayaç numuneleri yaklaşık 1 metre çapında 0.5 metre yüksekliğinde sllindirik olarak hazırlanmış ve uçlar bu numuneler üzerinde dönme hareketi İle gerçek kazı örneğine benzetilerek test edilmiştir. Belirli kesme uzunlukları sonunda uçlara gelen kuvvetler ile aşınma miktarları ölçülmüştür. Aşınma miktarları uçlarda meydana gelen aşınma yüzeyinin genişliği olarak ve aynı zamanda uçtaki ağırlık kaybı olarak iki parametre İle belirlenmiştir. Kesme kuvvetleri 3 eksenli bir dinamometre aracılığı ile bir SE 4000 287
kaydedici enstrumsntaayon kullanılarak ölçulmu v tür. Bu enatrüman bir enerji üniteai, bir amplifikatör re bir integrator Unitesinden oluşur, y bir U.V kaydedioialne bağlanmıştır. Keane eanasında uca gelen kuvretin 3 eksen bileşenleri Ü.V duyarlı kağıt Qserine kaydedilir. 2.1 ölçülen Parametreler ölçülen birçok parametre içinde deney sonuçlarının yorumlanmasında kullanılan başlıca parametreler şunlardır t Ağırlık Kaybı s Kası sırasında uçtan acınarak azalan kütle Aşınma Yüzeyi t Uçta aşınma ile kesme kenarında oludan a w ınmi9 yüşeyin genişliği (mm) Kesme Kurveti t uca gelen kesme yönündeki kurvet ( kh ) Hormal Kurtret t Oca gelen, kesme yönüne re yüzeye dik kurret ( kh ) Spesifik Enerji t Bir birim kazı için harcanan enerji (mj/m 2.2 lest Uçlarının özellikleri Çizelge 1 Uçların Ketalürjik özellikleri»o Kobalt 1 Karbon % Tane Boyu miîrwœ s«rt: Hv 1 2 6 10 5.97 6.09 6 4.8 1480 1270 3 4 5 6 7 8 9 10 6 8 14 10 6 12 5.97 6.05 6.09 6.05 6.13 6.09 5.97 1.2 2.4 1.2 4.8 6.0 3.6 4.8 1525 1650 1640 1215 1285 1600 1315 288
2.3 Vest Sayaçlarının Özellikleri Çizelge 2 Test Kayaçlarının Fiziksel ve Mekanik Özellikleri Kayao Türü Yoğunluk 3 gr/cm Tek Eksenli Basma Day. MPa Çekme Day. MPa Statik Blastik Mod. OPaJD Springwell Kunta,! Blton Kumtası Penrith Kumtası D. Kumta«ı m. Kireçtaşı 2.21 2.25 2.31 2.15 2.61 43 45 69 50 112 3 3.3 3.2 2.8 8.3 1.54 1.52 2.31 1.84 3.35 Dinamik Elastik Hod. QPa Kuvars * Kuvars Tane Boyu, mm HCB Konik D. Sertliği Springwell Kuatacı Blton Kumtası Penrith Kumtası D. Kumtası m* Kireçtaşı 1.79 1.31 1,16 1.75 8.04 63 68 84 71-0.32 0.35 0.53 0.40-1.98 2.08 2.94 1.65 2.93 3. TÜHOSTEK KARBÜBÖN ÖZELLİKLERİ Tungsten karbür alaşımının üretiminde sinterleme tekniği kullanılır, günkü monokarbürün bosunması sebebiyle standart metal proses yöntemlerini kullanmak mümkün olmaz. Temel üretim prosedürü ilk keşfedildiğinden buyana pek fazla değişmemiştir. Prosesin»nemli adımları»öyledir (Powell,1973). 1. Tungsten cevher konsantresi (şelit veya volframlt) amonyum paratungstat,tungstik asit, veya tungstik okside indirgenir. 2. Bu kimyasalların hidrojenle indirgenmesi ile saf tungsten 289
elde edilir. 3. Saf metal toza saf karbon tosu ile oksijensiz ortanda ısıtılarak karbürüz«edilir. 4. Tungsten karbür kobalt ile belirli oranlarda karıştırılarak öğütülür ve iyi bir «eklide karışmış ve dağılan.» duruşa getirilir» Karbür tanelerinin etrafı tasasen kobalt ile kaplanması sağlanır. 5. öğütülen metaryel kurutulur, kalıplara preslenir ıe hidrojen veya vakun fırınlarında slnterlenerek kazıcı uç olabilecek kalitede sert metal elde edilir. Kalıplara preslenen karışım son boyutlarda sinterleme esnasında lineer olarak $20 azalma payı o- laoak şekilde boyutlandırılır. Bazen sinterleme iki aşamada yapılır ı önoe 800 C de 5saat Sn sinterleme yapılır ve istenirse bu parçalar işlenerek düzgün sekil verilir. Saha sonra 1360-1400 C de yarım saat son sinterlemeye tabi tutulur. Özel uygulama alanları İçin izostatik presleme tekniği kullanılır. Bu teknikte sin - terleme esnasında parçalara belli bir basınç uygulanmaktadır. Bu şekilde porozitesl az daha dayanıklı ürün elde edilebilmektedir. längsten karbürün özellikleri, üretim prosesine.kompozisyona ve birçok diğer faktöre bağlı olarak değişir. Bu faktörler üretim esnasında kontrollü olarak değiştirilerek farklı kalite ve özellik gösteren sert metaller elde etmek mümkün olmaktadır. tfuphesis tungsten karbür üretim prosesi çok geni$ bir konudur. Bildiri ko - susunun dağıtılmaması için burada kısaoa açıklanmıştır. Sintere tungsten karbür - kobalt alaşımlarının özellikleri, kobalt ve karbon miktarlarına, tane boyutuna, iapüritelere, katkı maddelerine, poroziteye bağlı olarak değişir. Fiziksel ve mekanik bası özelliklerin metalürjjik kompozisyon ile değimimi /Çizelge 3 te verilmiştir. 4. KAZICI UÇLARDA QÖBÜLBÄ AŞINMA ÇBgİTLBRİ 4.1 Kayaçların Keski Uç Btkisi île Kırılma Mekanizması Bir keski tip kazıcı uç kayaç ile temas ettiğinde yüzeyden belirli bir derinlikte ( kesme derinliği ) kayaçta bir kırıma 290
çatlağı oluşarak küçük: bir parça koparak ayrılır. Uç kesme yönünde ilerleneye devan eder ve bu arada kesici uç kayaç ile temas tadır. Yeni bir çatlak oiaşur ve yeni bir parça kopar ve kazı hareketi bu gekilde devam eder. Bu süre içinde herbir çatlak oluşumunda uoa etki eden kuvvetler yükselir v«parçanın kopması ile azalır. Kaya yüzeyi ile uç devamlı temas halinde olup sürtünme vardır. Hetice olarak uç metalinin sıcaklığı artar v«bu etkiler İle uçta açınma olur. Şekil 2 de kası sırasında kayaçtan parçaların kopması, aşınmanın gelişmesi ve etki eden kuvvetlerdeki değişme şematik olarak göste riimletir. Çizelge 3 Tungsten Karbürün MetalÜrjik Özellikleri WC-Tane Boyutu (mikron) 0.8 1.5 1.5 1.5 3.0 3.0 Co % si % 6 6 10 25 9 10 TiC % si % - 9 19 TaC % si % - 12 15 Yoğunluk Gr/em 3 14.95 15.00 14.50 13.15 12.15 10.30 Sertlik Hv 1750 1575 1380 950 1450 1525 T.R.S MI» 1650 2240 2450 2760 1930 1420 Basınç Mukavemeti Mim 6700 5500 4800 3500 4600 3700 Kopresiv Yorulma 2.10 d.mpa 4900 4500 4000 2900 Elastik Modülü OPa 630 630 590 457 510 480 Poisson Oranı 0.204 0.204 0.200 0.243 0.220 0.220 Termal İletkenlik W/m C 110 110 120 90 40 25 4.2 Aşınma Mekanizmaları Kayaçlan kazıcı uçlar ile keserken birkaç çeşit aşınma mekanizması görülebilir, (0sborn,1969). Bunların başlıoalarıı 1. A bra si v aşınma 2.Mikroparçaların kopması, impakt yorulma 3.Termal yorulma ve termal şok 4.İmpakt hasar ve tamamen parçalanma Değişik tip mekanizmalar aynı anda etkili olabilir. Ancak en fazla olan diğerlerini maskeler. Tatbikatta bir tür aşınmayı azaltmak genellikle bir başka tür aşınmanın ortaya çıkmasına neden olabilir. 291
Yeni Uç Aşınmış Uç w : Aşınma Yüzeyi r : On açı Şekil 2. Uçlarda Aşınmanın Oluşumu ve Kuvvetlerin Artışı 5. KAZICI UÇLARDA AaHWAÏA ETKİ EDEN FAKTÖRLER Ug aşınmalarına etki eden faktörler çok çeşitli olup birbirleri ile de etkilettikleri için kompleks bir konu oluşturmaktadırlar. Bu faktörleri başlıca su gruplarda inceleyebiliriz i 1* Tungsten karbur oetalttrjik kompozisyonu Te buna bağlı faktörler 2«Kazıcı uç geometrisi 3* Kazılan kayacın özellikleri 4* Kazı şartları ve isletme faktörleri 5*1 Tungsten Karbür Metalürjik Kompozisyonunun Etkileri Uçların fiziksel re mekanik özellikleri ile birlikte acınma dirençleri de kompozisyon re mikro yapı ile önemli ölçüde değinir. Kompozisyonu oluşturan tungaten karbür, kobalt ve karbürdeki karbon miktarları acınma üzerinde önemli etkilere sahiptir. Buradaki belirgin faktör kobalt olup artması ile acınma artmaktadır.karbonun limit sınırlar içinde değişiminin etkisi nispeten azdır. Karbür tane boyutu da ağınma üzerinde önemli rol oynamaktadır. Tane boyutu 292
293
azaldığında a 9 ınaa direnci artmaktadır. Kompozisyonda kobalt miktarının azaltılması ucun sertliğini arttırırken aynı zamanda kırılganlığın artmasına sebep olur ve bu da kazıcı uçlar için is - tenmeyen bir durumdur. Sert ve mukavim kayaçlarda uç kırılıp parçalanabilir. Bu sebeple kobalt miktarı fazla azaltılmamalı, böyle ortamlar için acınma direncinin arttırılması tane boyutunu küçülterek sağlanmalıdır. Tamamen abrasiv aşınmanın hakim olduğu ortamda kobalt miktarı % 6'ya kadar indirilerek önemli derecede aşınma direnci elde edilebilir, sekil 3'de Elton Kumtaşında yapılan deney sonuçlarına göre kompozisyonun, sertlik ve dayamlığın acınmaya etkileri grafik olarak görülmektedir. Tungsten karbürün sertliği arttıkça a y ınma miktarı düzgün bir vekilde azal - maktadır. Buna ters olarak dayanıklılık(toughness) arttıkça aşınma miktarı artmaktadır. Gerçekten de bu iki parametre birbirler ini ters olarak etkilemektedirler. Daha önce yapılan bir araştırmada kompozisyon değişkenlerinin etkileri ayrı ayrı tesbit edilmiştir,(harle,1976). Sonuçlar birbirleri ile benzerlik gös - temektedir. A v ınmaya en fazla etkisi olan değişken "Kobalt* daha sonra "iane büyüklüğü' ve en sonra da Karbon miktarıdır^, (Şekil 4.- 5.2 Uç Geometrisi Yan G. ön G. Şekil 5. Uç Geometrisi Temel Açıları Kesici uç geometrisinin uç ağınmaları üzerine etkisi büyüktür. Açicna üzerine en fasla etkisi olan faktör klerans açısıdır* Bu açı ucun alt yüzeyi ile kaya yüzeyi arasında kalan açı olup 5 294
dereceden fazla açılarda aşınmanın etkisi azalmaktadır. Saba küçük açılarda ise aşınma giderek artan oranlarda fazlalaşmaktadır. 5 derece burada dönüm noktası olmaktadır. Ucun ön yüzeyi ile kayaç yüzeyine dik düzlem arasındaki açı (rake açısı) a 9 ınma üzerinde fazla etkili değildir.bu sebeple tatbikatta mukavemetin fazla olması için uçlarda bu açı negatif 10 derece civarında olmalıdır. Yine yan açılar da aşınma üzerinde pek etkili değildir. Uç genişliğinin de a«ınma üzerine önemli, bir et - kişi yoktur. Hakinalarda kullanılan kazıcı uçlar genellikle kompleks geometrik şekillerde olmaktadırlar. Değişik şekilli uçlar ile yapılan deneyler sonucunda birim hacim kazı başına en az aşınma gösteren uç alt yüzü radyal ve ön yüzü 110 derece sivri açılı uç olmuştur. Şekil 6 da en az aşınma gösteren uç şekli görülmektedir. Şekil 6. Radyal Tabanlı ve V tabanlı Test Uçları 5.3 Kayaç özelliklerinin Etkileri Kazı yapılan kayacın fiziksel, mekanik ve mineralojik özellikleri a.ınaayı önemli şekilde etkilemektedir. Sert, içinde kuvars gibi aşındırıcı mineral miktarı fazla olan kayaçlarda a w ınma fazla olmaktadır. Aşınma üzerine etkisi olan kayaç özellikleri önem sıra sına göre şu şekilde sıralanabilir t 1. Kuvars ve diğer sert mineral muhtevası 295
296 Şekil 7. Kayaç özelliklerinin Aşınmaya Etkileri
2. kuvars tanelerinin ortalana tane boyu 3. sert minerallerin tane şekilleri 4. tanelerin birbirleri ile bağlantı şekilleri ve dolgu 5. kayacın mukavemeti ( basma ve çekme dayanımı ) Burada not edilmesi gereken husus bu faktörlerin tek tek etkilerinden çok birlikte etkileri önemlidir. Sn önemli faktör kayacın yapısındaki kuvars ve diğer sert mineral muhtevası ve bunların tane boylarıdır. Her iki faktör arttıkça uç aşınmaları da artar. Kayacın mukavemetinin tek başına etkisi azdır. îçiride kuvars olmayan kireçtaşı gibi mukavemeti fazla kayaçlarda abraelv aşınmaya pek rastlanmaz. Kayacın içinde kuvars varsa ancak o zaman aşınma mukavemet İle artar. Bünyesinde kuvars ve dlger sert mineraller olmayan kayaçlarda kazı uçları a) mlkroparçaların kopması b) termal sok veya c) uç mukavemetinin kazı kazı kuvvetlerine yenilmesi sonucu uç kırılmaları şeklinde ortaya çıkar. Bir genelleme yapmak gerekirse bileşiminde kuvars olmayan kayaçlarda kası uçlarının aşınması diğer formasyonlara nispeten daha az olur. Aşınmaya en dayanıklı tungsten karbür test uou ile değişik kayaçlarda yapılan deney sonuçlarına göre, ağınma miktarı kayaç o* - «elliklerinden kuvars muhtevası, kuvars tane boyu ve basma nukavemeti İla İyi bir korelasyon göstermektedir. Şekil 7' de görüldüğü gibi bu faktörlerin artması ile aşınma miktarı hemen hemen lineer olarak artar. Görüleceği üzere en büyük etkiyi kuvars miktarı yapmaktadır. Kuvarsın % 63' ten % 84'e çlkması ile aşınma yüzeyi 0*5 mm 1 den 4misli artarak 2 mm 1 nin üzerine çıkmaktadır. 5.4 Kazı Şartları ve İşletmeye Bağlı faktörler Kazı şartları ve maklnanın kullanımında operatörün ustalığı ve aynada kası işlemini yapış tarzı, kesioi kafanın aynada ha - raket şekli yanal veya dikey hareketi, kesioi kafa veya tamburun dizaynı, uçların sprey veya su jetleri ile soğutulmaları gibi faktörler aşınma üzerinde önemli etkilere sahiptirler. Bu faktörler kısaca şunlardır : 297
298
1. Kesw» hısı : Kazı sırasında kazı ucunun kaya üzerindeki hızıdır. Hız arttıkça uç aşınması artar. Kesme hızı uçta sıcaklığın artmasına neden olur ve sıcaklık arttıkça aşınma giderek hızlanır. Kesme hızı ve bu esnada ortaya çıkan ısının artmasının a v ınma miktarına etkisi «ekil 8 de görülmektedir. Eğer sıcaklık belli bir kritik sıcaklığa ulaşırsa aşınma çok ani olarak artar. Aşınmayı minimuma indirebilmek için aşındırıcı ortamda kesme hızı düşürülmektedir. Bu amaçla tünel açma makinalarının döner kafaları birden fazla dönme hızları Bağlıyacak şekilde dizayn e- dilmektedirler. 2. Kesme derinliği : Kesme derinliği ucun kayaca girme miktarıdır. Genelde aşınma Üzerine fazla bir etkisi yoktur. Ancak çok düşük derinliklerde sürtünme arttığı için a y ınma artar. Bu yüzden mümkün olduğunca kesme derinliği arttırılmalıdır. 3. Kesme uzunluğu t Kesme uzunluğu uoun kazı süresinde katettiği yoldur. Bu kesintisiz şekilde yapılan kazı süresi ile direk olarak ilgilidir.kesme uzunluğu arttıkça aşınma da doğal olarak artar. Aşınma yüzeyi kesme uzunluğu ile y =» a.x n üssel fonksiyonuna uyarak artmaktadır. Soleil 9 da bir test ucumda ölçülen kazı uzunluğuna bağlı aşınma miktarı görülmektedir. 4. Uçların soğutulması ve mekanik kazıda yüksek hızlı su jetlerinden yararlanılması ı Uçların su ile soğutulması aynı zamanda kazılan kaya kırıntılarını da ortamdan hızla uzaklaştırdığı için ve sıcaklığın acınmaya ters etkisini düşürdüğü için aşınmayı azaltır«. ( Tecen, 1987 ). 5. Diğer faktörler t İsletme şartlarına bağlı diğer faktörlerin en önemlisi kazıoı tambur veya kafa üzerinde uçların dizaynıdır. Bunlar uygun aralıklarla olmalıdır. Aksi takdirde kazı ran - dımanı düşeceği gibi aşınması da artar. Ayrıca operatörün maki - nayı kullanmadaki başarısı da etkili bir faktördür. Kazıcı kafa aynada formasyonu en kolay kazacak tarzda bir hareket yapmalıdır. 299
6. UÇ AŞIRMALARININ KAZI RANDIMANINA ETKİSİ Kazıcı uçların aşınması makina ile kazı işleminin ekonomik ve teknik başarısını direki olarak etkiler. Aşınma sonucu uçlara dolayı sı ile kazıcı kafaya gelen kazı kuvvetlerinde ve spesifik enerjide on misline varan artışlar olur, kazı randımanı düşebilir. Uçlara gelen kesme kuvveti, normal kuvvet ve spesifik enerjinin aşınma yüzeyine bağlı olarak değişimi şekil ıo'da görülmektedir. Burada önemli olan nokta normal kuvvetin,yani kazıcı ucu kayaç içinde belli bir derinlikte tutmak için makina tarafından uca etki ettirilen kuvvet yeni uçlara nazaran aşınan uçlarda birkaç misil artmasıdır. Bu da aynı iş için daha ağır vegüçlu ma İtinalar gerektirir. 7. SONUÇLAR Tünel açma makinalarinın kazıcı uçlarında oluşan aşınma mekanıze kazının ekonomik ve teknik başarısını direk olarak etkiler. Bu sebeple uç seçimleri çok önemlidir. Uçlar aşınmaya dayanıklıkla - rina göre seçilmelidir. Fazla aşınan uçlar, uç sarfiyatının artması 300
301
İle nallyetlerl yükseltmekle kalmaz aynı zamanda uç değişimi yapmak için maklnanın durdurulması dolayısı ile kazı randımanının duşmesine neden olur. Ilekanize kazı uygulamasından önce kazı yapılacak formasyonların ezellikleri mutlaka incelenmeli, aşındıraoılıkları tespit - dilme11 kazıoı makina bu özelliklere göre seçilmelidir» Kazı şartları ve kayaç özellikleri ; makina gücünü, ağırlığını, kafa dizaynını ve uç özelliklerini belirleyici etkilere sahiptir. Kazıcı uçlardaki aşınma azaltılarak uçların faydalı ömürlerini arttırmak için değişik kazı şartlarında değişik metalurjik kompozisyonda ve geometrik şekilde uç kullanmak gerekebilir. Tungsten karbürün kompozisyonu parametrelerinden kobalt miktarı Te karbür tane boyu arttıkça aşınma artar, sertlik arttıkça aşınma azalır. Bu parametreler değiştirilerek farklı özelliklerde uç üretimi mümkündür. Kuvars miktarı fazla fakat mukavemeti yüksek olmayan ( 80 MPa dan az ) abrasiv kayaçlarda kobalt miktarı az ( 6 ) tane boyu küçük ( 3.6 mikron ve altı ) sertliği yüksek (1600 Hv) tungsten karbür kompozisyonu seçilmelidir. Ancak mukavemeti yüksek kayaç - larda bu kompozisyon kırılgan olacağından küçük tane boyu (1.2 mikron) fakat yüksek kobalt ( % 10 ) ihtiva etmelidir. Termal şok ve termal yorulma ile aşınmanın hakim olduğu kireçtaşı gibi sert fakat kuvars içermeyen kayaçlarda ise karbür tane boyu bir miktar arttırılmalıdır. Bütün bu kompozisyonlarda karbon % 6-6.1 ara - sında olmalıdır. Aşınma üzerinde en çok etkisi olan geometrik faktör uç alt yüzeyi ile kayaç arasındaki klerans açısıdır. Bu açı 5 den fazla olmalıdır. Kompleks uç şekillerinden alt yüzeyi radyal ön yüzü 110 derece Vaçılı uç diğerlerinden daha iyi sonuç vermiştir. Aşınmaya etki eden faktörleri bütün detayları ile derinlemesine açıklamak bildiri sınırları içinde mümkün olmamarştır. Burada başlıca faktörler mskanize kazıyı uygulayıcı mühendise bir fikir vereosk şekilde açıklanmıştır. 302
KAYNAKLAR 1. ALTINOLUK, S., 1981 ; "investigations Into Ina Effects of Tungsten Carbide Composition and Geometry on The Durability of Rook Cutting Tools", Doktora Tezi, The university of Newcastle upon Tyne. 2. POWELL, R.J.,HKKtlCÖLU,O.Z.,ALTINOLÜK,S., 1987; "Drag Tools Employed on Shearer Drune and Roadheaders", Türkiye Madencilik Bilimsel ve Teknik 10. Kongresi. 3. TECEN, 0., 1987«"Hidromekanlk ve Mekanik Kesicilerin Çeşitli Kayaglarda Performanslarının Karşılaştırılması", Türkiye Ma - dencllik Bilimsel ve Teknik 10. Kongresi. 4. HARLB, M.R., 1977; "Investigations Into The Effects of Tungs ten Carbide Composition on The Durability of Rock Excavation Tools", Ph.D. Thesis, Univ. of Newcastle upon Tyne, England. 5. SPRÎGGS,G.E.,BETTLE,D.J., "The Properties and End Uses of Cemented Carbides", Powder Metallurgy,1975 Vol.18 No35. 6. 0SB0RN,H.J., 1969; "Wear of Rock Cutting Tools", powder Metallurgy,Yoll2,Ho 24. 303